電力工程10kV配電設(shè)計(jì)中節(jié)能措施解析

李 政 魏 強(qiáng)

（國(guó)網(wǎng)瑞昌市供電有限責(zé)任公司，江西 瑞昌 332200 ）

目前我國(guó)大力提倡節(jié)能減排，為了響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，電力企業(yè)在進(jìn)行電力工程10kV配電設(shè)計(jì)時(shí)要采取有效的節(jié)能措施，實(shí)現(xiàn)降低電能損耗的目的。

一﹑合理設(shè)置配電線路

1 縮短0.4kV線路供電半徑

供電半徑設(shè)計(jì)合理能夠有效提高電網(wǎng)輸送功率，減少線路的損耗，保障供電質(zhì)量。將10kV配電線路深入0.4kV系統(tǒng)負(fù)荷的中心，能夠縮短0.4kV配電線路的供電半徑，從而提高電壓質(zhì)量。在進(jìn)行電力工程10kV配電設(shè)計(jì)時(shí)，在不影響用戶正常使用的情況下，將獨(dú)立變電所的位置盡量靠近負(fù)荷中心，利用負(fù)荷電能﹑功率矩法和負(fù)荷指示圖確定近似位置。此外，將電源設(shè)置靠近負(fù)荷中心，在供電容量不變和配電網(wǎng)電阻接近的情況下，增加分支線路能夠降低損耗，所以應(yīng)避免單側(cè)出線供電。

2 選擇10kV線路大截面導(dǎo)線

將10kV配電線路更換為大截面的導(dǎo)線，能夠有效降低線路的電阻，滿足供電需求，保證輸送負(fù)荷不變，又能實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。功率損耗的計(jì)算公式為△P=3I2R×10-3，，將換線前電阻設(shè)為R1，換線后電阻設(shè)為R2，則降低的功率損耗百分比為：

假設(shè)每千瓦電價(jià)是a元，相鄰截?cái)嚯娎|每米的價(jià)格相差是b元，增大導(dǎo)線截面之后，減少的電費(fèi)M和增加的投資N是：M=△Wx×a（元），N=b×L（元），其中Wx是有功電能損耗的下降值，L是導(dǎo)線長(zhǎng)度，使用四芯電纜進(jìn)行埋地敷設(shè)，計(jì)算出電流在環(huán)境溫度30℃時(shí)的載流量，增大截面后節(jié)約的電能如表1所示。

3 使用架空絕緣導(dǎo)線

架空絕緣導(dǎo)線技術(shù)是一種新型的輸電電路架設(shè)技術(shù)，與傳統(tǒng)的裸導(dǎo)線架設(shè)相比，能夠提高供電的穩(wěn)定性和可靠性，減少了線路之間的短路問(wèn)題，不會(huì)造成大面積的停電現(xiàn)象，減少線路維修工作，增強(qiáng)了線路利用率；使用架空絕緣導(dǎo)線所占空間更小，線路能夠在狹小通道內(nèi)穿過(guò)，與裸導(dǎo)線相比，線路走廊縮小了一半；絕緣導(dǎo)線多了一層絕緣保護(hù)層，比裸導(dǎo)線的絕緣性能優(yōu)越，不易受到氧化腐蝕，延長(zhǎng)線路的使用壽命，能夠降低電能損失。

表1

二﹑選擇合適的配電變壓器

1 應(yīng)用并推廣節(jié)能變壓器

變壓器的電能損耗是10kV輸配電線路中損耗較多的部分，尤其是10kV以下的小型變壓器，使用量較多，運(yùn)行的時(shí)間很長(zhǎng)，存在較大節(jié)能空間。過(guò)去電力系統(tǒng)中主要使用的是S9型號(hào)的變壓器，目前已被S11型號(hào)的節(jié)能變壓器所取代，節(jié)能變壓器與傳統(tǒng)變壓器相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：損耗低，其空載損耗比傳統(tǒng)變壓器減少了30%，空載電流減少了70%；噪音低，與傳統(tǒng)電壓器噪音標(biāo)準(zhǔn)值相比，減小了3～5db；具有強(qiáng)大的抗短路能力，可靠性較高。

2 選擇合適的變壓器組別

在進(jìn)行電力系統(tǒng)10kV配電設(shè)計(jì)時(shí)，三相變壓器的連接組別包括Y，yn0和D，yn11兩種，目前我國(guó)的民用和工業(yè)建筑中容量在1000KVA或以下的變壓器多使用Y，yn0的連接組別，但是D，yn11連接組別具有一定節(jié)能優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)在：其負(fù)載損耗和空載損耗都小于同容量的Y，yn0變壓器；能夠有效減少高次諧波電流的影響，其連接零序阻抗更小，有利于切除單相接地導(dǎo)致的短路故障。

應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)

1無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔?/p>

無(wú)功補(bǔ)償指的是在電力系統(tǒng)中提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低供電變壓器和輸配線路的損耗，提高了供電效率，使供電環(huán)境得到改善。對(duì)10kV配電系統(tǒng)采取無(wú)功補(bǔ)償措施，能夠減少諧波污染，降低無(wú)功電流流動(dòng)造成的有功損耗，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，保證電壓質(zhì)量，起到節(jié)能效果。

2 10 kV配電設(shè)計(jì)中應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的方式

10kV配電線路產(chǎn)生損耗的最主要原因是線路功率因數(shù)較低。率因數(shù)與線路損耗成反比，所以，要采用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，提高線路的功率因數(shù)。其有效方法是在4KV主線一側(cè)安裝并聯(lián)電容器，設(shè)置電容補(bǔ)償柜和動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)設(shè)備，電力用戶的低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置會(huì)根據(jù)無(wú)功負(fù)荷的變化自動(dòng)對(duì)補(bǔ)償電容器進(jìn)行投切，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)控制，能夠降低10kV配電網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功電流，使有功功率的損耗降到最小，而且也不會(huì)向高壓線路輸送無(wú)功電能。也可以將并聯(lián)電容器設(shè)置在10kV配電主線一側(cè)，主要對(duì)配電變壓器和10kV配電線路的無(wú)功損耗進(jìn)行補(bǔ)償，在節(jié)能降耗的同時(shí)也提高了線路終端的電壓。在進(jìn)行平衡就地補(bǔ)償時(shí)，無(wú)功補(bǔ)償?shù)娜萘恳C合考慮變壓器的容量和功率因素以及負(fù)荷性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，合理設(shè)置配電線路，選擇合適的配電變壓器，利用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，采取科學(xué)合理的節(jié)能降耗措施，積極影響國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召。

[1]余緒和.10kV配電線路設(shè)計(jì)優(yōu)化及節(jié)能研究[J].電源技術(shù)應(yīng)用.2014，35（03）：464-465.

[2]梁永堅(jiān).論電力工程10kV配電設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施[J].建材發(fā)展導(dǎo)向.2011，12（18）:87-88.